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物联系统中的家居产品开发设计

从2014年下半年到2015年，“物联网”取代“大数据”成为又一被全领域热炒的概念，趁此东风各类自带物联网、互联网标签的新产品和设计纷至迭出成井喷之势。多数设计一经亮相便夺人眼球，在众筹上一呼百应，然而产品面市之后却反映平平，许多用户评价都难掩失落，对“物联网”的质疑之声也随之此起彼伏。不得不说，这些新设计中有相当一部分是在浑水摸鱼，汽车加装3G模块可上网，自行车可记录里程和生物学信息，电灯可用手机开关等，这些被标榜以“物联网”之名的功能，看似很有意义，实际上远远不够，并没有使得设备使用和人的生活更高效，只不过又将手机加入进来，用户依然受制于设备之间的通信冗余，事实也证明，市场对这类兜售概念和情怀的产品并不买账。

物联网源自于欧盟的IoT（TheInternetofThings）概念，这个说法略有误导之嫌，因为并没有新的“网”被建立出来，从工业设计的角度看，美国采用了更加专业的表述：CyberPhysicalSystem（CPS），直译为物与物相联的系统，即物联系统。物联实现的是设备与设备之间自动通讯，实现无缝互操作及对数据的泛化抽取和使用。原有设备与设备间需要介由人去交换信息和确认下一步动作，而物联系统中的设备之间可以直接通信，通过预设机制自动完成工作，如人们不需要查看牛奶和鸡蛋是否过期或用完，而由冰箱自动处理存储信息，联系清理或联网下订单。物联产品的工作更智能、更高效，进一步削减了人的冗务，当扩展到家庭、办公、社区、城市甚至更广的范畴，物联系统将从全

局实现更高质量的生活，其远景从IBM的智慧地球计划中可窥见一斑。

一、物联产品和家庭物联系统

从单一产品角度看，物联系统中的设备具有与用户和其他设备信息和功能互联的基本特征。以NEST恒温器为例，NEST会识别房中是否有人、记录用户的作息习惯和温度喜好，并且会利用算法自动生成设置方案，经过一段时间的记录，NEST就会自动制订恒温器的时间和控温计划，无需用户再行设置。NEST已经具备一定意义的物联产品的特性，除此之外，完全意义的物联产品还表现在与所处系统内的其他设备互通有无，例如：恒温器会在即将开始运行时“告知”受其关联的设备，窗户获知后自动关闭以节能，加湿器获知后开启监测湿度等。从系统来看，家庭物联系统在层级上处在基础的位置，较简单的产品结构和小环境使得它的搭建相对容易。从目前的市场看，智能家庭的概念似乎与家庭物联系统的概念有所相合，传统自动化出身的智能家居厂商提供的往往是面向照明、安防、可视化等住宅控制的智能系统，而以多设备互联为核心的家庭物联系统，更多的是互联网型企业的天下。实际上近2年来，家电企业、移动端厂家、云平台等在这一领域动作频繁，国内小米和百度都从路由下手，不断发布新的家居产品和软件；海尔、美的等传统家电厂商也开始独立或与移动端合作开发物联家居产品；国际上，Google一直都不掩饰其全方位OS生态链的野心，在对物联技术研发和系统搭建上走在最前；同为互联网企业巨头的Apple占有最广的目标用户数据端口，此次推出新的可携终

端和HomeKit组件也明确表达了这方向的意图。从家庭物联系统的功能和应用场景看，高技术消费化加上通用家居设备普遍缓慢的汰换速度，让达到这些设想还要走相当长的一段路，Gartner技术成熟度报告分析也表明智能家庭市场还需要10年的成长。尽管如此，物联系统家居产品及所带动的商机已经崛起，据预计到2018年物联网产业将占到全球半导体产业规模近10%，其中家用物联网市场接近50亿美元，近期诸多大型互联网企业的动向与这一趋势显然相合。

二、家庭物联系统的结构

从上文所述中不难发现，完全意义的物联系统功能实现的核心是大数据应用。自互联网发展以来，大数据的采集和累积早已不是问题，但对于物联系统中的产品而言，其所服务的最终客体是用户，而用户数据的深度挖掘，尤其是生物数据的抽取却是在近几年可穿戴产品消费化后才得以实现，人携终端不论是在数据信息角度还是交互控制角度，在家庭物联系统中都是无可置疑的核心。硬件技术上，设备间通讯是关键问题，这也是目前许多采用WiFi或蓝牙联接的物联网产品的薄弱之处。蓝牙和WiFi连接的认证时间和耗电都十分可观，并不适合物联系统的需求，目前来看更有发展空间的技术应是通过边缘路由链入互联网，以多跳网络和自组网进行多节点中继传递，以管理能耗和通信距离。实际上在今年5月的I/O大会上，Google发布的“智能家庭网关”硬件组所支持的Thread协议就是采用这样拓扑的物联通信标准，支持设备与邻近设备的低功耗通信。但显然Google并不是唯一先手，Intel、高通AllJoyn、Apple也都在推动各自的通信标准，

以期抢占主导权。虽然从生产和经济角度而言，物联家居产品和核心硬件的消费化尚且有一段路要走，但技术上实现已经不是问题。以此为基础，我们可以规划出家庭物联系统的产品结构：1控制和管理中心产品：人携终端。目前最广泛的终端是智能手机，但可穿戴产品的崛起正在动摇手机的地位，毕竟后者在数据摄取上优势毕现。2其他物联系统家居产品和设备。包括传统家电类产品以及新电子化和智能化的设备，如门窗、淋浴、台灯等。

三、物联系统家居产品开发设计——功能

与传统家居场景和智能家居不同，家庭物联系统提供的服务更多地面向用户，对家居设备的应用场景进行扩展，走向更进一步的“智慧产品”和“智慧家庭”，在功能结构开发上都将有不同的方向。

（一）从系统的角度看，传统家居是在解决已知问题，而家庭物联系统旨在发现新问题并协同解决，进一步减少设备与用户之间的功能参与，加深信息参与。1立场和范畴家庭物联系统将与其他与用户相关的系统间进行信息和功能互联。2核心功能摄取数据和反馈。信息上主要体现在与相关的其他系统共享，以及提交报告、资料、计划等给用户终端。功能动作上的反馈主要体现在自主调整运行模式、发现和自主解决系统问题（如检修）等。提取信息和响应。对于某一设备而言，响应主要是指针对所得信息及指令开展工作。对于系统而言，响应还包括了配合用户活动等信息调整系统中各设备的运行，进行计划能源和时间管理等。

（二）从单一产品的角度看，物联系统中用户与产品之间的关系不再